技术特征：
1.一种三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法，其特征在于，包括：获取衬底；在所述衬底上制备su-8/pmma层，得到su-8/pmma/衬底基底；去除所述su-8/pmma/衬底基底中多个区域的su-8/pmma层，得到多个狭缝状三维空间；在所述多个狭缝状三维空间中，利用过饱和mapbi3溶液以及顶部覆盖刮刀移动的方式，生长钙钛矿单晶阵列；去除所述钙钛矿单晶阵列中间隔的su-8/pmma层，并在形成的多个狭缝状三维空间中再次生长钙钛矿单晶，得到一层完整的钙钛矿单晶薄膜；基于至少一层的钙钛矿单晶薄膜，在表面上制备电极得到x射线探测器。2.根据权利要求1所述的三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法，其特征在于，所述衬底的材料包括硅、二氧化硅、蓝宝石、fto及ito；且所述衬底依次在丙酮、乙醇、去离子水中进行过超声清洗。3.根据权利要求1所述的三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法，其特征在于，所述在所述衬底上制备su-8/pmma层，得到su-8/pmma/衬底基底，包括：通过旋涂工艺，在超声清洗过的衬底上旋涂pmma层，进行退火处理后旋涂su-8层，并再次进行退火处理后得到su-8/pmma层，由所述su-8/pmma层连同所述衬底构成su-8/pmma/衬底基底。4.根据权利要求1所述的三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法，其特征在于，所述去除所述su-8/pmma/衬底基底中多个区域的su-8/pmma层，得到多个狭缝状三维空间，包括：通过预设刻蚀工艺，去除所述su-8/pmma/衬底基底中多个区域的su-8/pmma层，得到长度、宽度和高度分别满足相应尺寸需求的多个狭缝状三维空间；其中，所述预设刻蚀工艺包括光刻、离子束刻蚀。5.根据权利要求4所述的三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法，其特征在于，所述在所述多个狭缝状三维空间中，利用过饱和mapbi3溶液以及顶部覆盖刮刀移动的方式，生长钙钛矿单晶阵列，包括：将刻蚀后的su-8/pmma/衬底基底置于热台上，在所述多个狭缝状三维空间中滴加充足的过饱和mapbi3溶液，且在所述过饱和mapbi3溶液顶部覆盖pdms刮刀，在所述pdms刮刀缓慢移动过程中通过溶剂挥发溶质析出获得钙钛矿单晶阵列。6.根据权利要求5所述的三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法，其特征在于，所述去除所述钙钛矿单晶阵列中间隔的su-8/pmma层，并在形成的多个狭缝状三维空间中再次生长钙钛矿单晶，得到一层完整的钙钛矿单晶薄膜，包括：将所述钙钛矿单晶阵列使用氯苯浸泡，通过溶解下层的pmma层去除su-8/pmma层，得到间隔在所述钙钛矿单晶阵列中的多个用于再次生长的狭缝状三维空间；将具有所述钙钛矿单晶阵列和所述多个用于再次生长的狭缝状三维空间的整个基底置于热台上，在所述多个用于再次生长的狭缝状三维空间中滴加充足的过饱和mapbi3溶液，且在所述过饱和mapbi3溶液顶部覆盖pdms刮刀，在所述pdms刮刀缓慢移动过程中通过溶剂挥发溶质析出获得再次生长的钙钛矿单晶，由所述再次生长的钙钛矿单晶和原先的钙钛矿单晶阵列最终构成一层完整的钙钛矿单晶薄膜。
7.根据权利要求1所述的三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法，其特征在于，所述得到一层完整的钙钛矿单晶薄膜之后，所述方法还包括：在得到的所述一层完整的钙钛矿单晶薄膜上，再次通过两次生长钙钛矿单晶阵列的方式制备至少一层完整的钙钛矿单晶薄膜。8.根据权利要求1、4、7中任一项所述的三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法，其特征在于，控制所述三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器中含有的钙钛矿单晶薄膜的厚度的方式，包括：控制形成一层完整的钙钛矿单晶薄膜中的多个狭缝状三维空间的高度，和/或，控制一层完整的钙钛矿单晶薄膜的叠加层数。9.根据权利要求1、4、7中任一项所述的三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法，其特征在于，控制所述三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器中含有的钙钛矿单晶薄膜的质量的方式，包括：控制形成一层完整的钙钛矿单晶薄膜中的多个狭缝状三维空间的宽度和厚度。10.一种三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器，其特征在于，根据权利要求1至9任一项所述的三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器制备方法制备得到，所述三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜x射线探测器从下至上包括：衬底、位于所述衬底上的钙钛矿单晶薄膜层、以及位于所述钙钛矿单晶薄膜层上的电极。
技术总结
本发明公开了一种三维限制二次生长钙钛矿单晶薄膜X射线探测器制备方法，包括：获取衬底；在其上制备SU-8/PMMA层得到SU-8/PMMA/衬底基底；去除SU-8/PMMA/衬底基底中多个区域的SU-8/PMMA层得到多个狭缝状三维空间；在多个狭缝状三维空间中，利用过饱和MAPbI3溶液以及顶部覆盖刮刀移动的方式生长钙钛矿单晶阵列；去除阵列中间隔的SU-8/PMMA层，在形成的狭缝状三维空间中再次生长钙钛矿单晶阵列，得到一层完整的钙钛矿单晶薄膜；基于至少一层钙钛矿单晶薄膜，在表面上制备电极得到X射线探测器。本发明能生长大尺寸、厚度均匀可控、高质量的钙钛矿单晶薄膜，制备大面积、高性能X射线探测器。器。器。
技术研发人员：张春福 仝令威 朱卫东 巴延双 陈大正 习鹤 张进成 郝跃
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2022.10.19
技术公布日：2023/2/3